文档介绍：摘要电动加载系统是用来模拟飞行器舵机在飞行过程中受到的空气动力力矩载荷,是一种地面半实物仿真设备。随着国防事业的发展,对飞行器舵机的精度和动态性能的要求提高,对加载系统的动态响应和精度也相应地提出了更高的要求。本文正是针对这一要求,设计了一套基于亩婊缍釉仄教ā论文首先在以前各种加载理论和经验的基础上,对电动加载系统的特性进行分析研究,以单通道加载系统为例,建立了电动加载系统的数学模型;采用了电流负反馈的矢量控制策略;提出了系统的一些控制方法,实际采用了同步补偿的控制方法,从而大大减小了舵机本身对加载系统的位置干扰。论文根据要求设计了加载系统的总体方案,其中包括了系统的总体结构、工作原理、各组成部件的选取,并分析了加载系统的关键技术,给出了多余力的计论文给出了系统软硬件的详细设计。硬件设计部分,主要围绕系统的控制核箍#杓屏烁鞑糠值缏罚怨丶糠指隽讼晗傅姆治说明。软件设计部分,介绍了软件系统的组成和软件的设计原则;详细介绍了砑目7⒃恚⒔岷媳鞠低掣隽司咛宓纳杓疲⒏隽酥饕5乃惴ㄉ计;对伺服驱动器部分的软件也进行了介绍和具体的控制方法;上下位机通过芟呓型ㄐ拧W詈蠼辛说魇裕允匝榻峁辛朔治觯惶岢隽巳碛布试验结果证明了此加载系统能实现电动加载的快速性和多余力的消除,进一步验证了系统设计方法的可行性与有效性。关键字:缍釉兀嘤嗔兀欧算方法。心的抗干扰措施和一些需要改进的地方。西北工业大学硕士学位论文
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第一章绪论课题背景和研制目的近些年来,我国的航空航天事业发展非常迅速,神舟五号、六号载入飞船的成功,更是标志着我国航天技术的发展进入一个新的阶段,这就对飞行器的控制系统有了更高的要求。现代飞行器的快速发展要求其控制系统具有高精度、高灵直接影响到飞行器的操控性能。根据动力源的不同,常用的舵机系统可分为气动舵机、液压舵机及电动舵机等。与气动及液压舵机相比,电动舵机可实现余度控制,可靠性高,加工精度、装配调整、材料选用上无特殊困难,线路铺设、制造维修及改装方便,可以和飞行自动控制系统使用同一能源,传输与控制也较容易等,因而在多电/全电飞机、无人驾驶飞机、导弹、联合制导攻击炸弹及航天器飞行器飞行是靠舵机来控制的,舵机的舵面在飞行过程中除受到使它飞行的主动力外,还受到惯性力和气动力的作用,而气动力随着飞行高度、飞行速度、飞行姿态和气流等因素的变化而发生改变,因此要求飞行器舵机具有在承受这些力的同时仍能正常飞行的能力。这就需要验证舵机在各种飞行状态下的各项性能指标,而如何在地面模拟舵机在各种状态下所受的载荷是一个十分重要的问题,因为在没有投入使用的情况下,舵机的外部负载不真实,实物实验又存在很大的风险,而且成本较高。此时,迫切需要一种能在实验室条件下真实模拟舵机工作时的风载,可以反复实验,为舵机的研制提供精确的模拟环境,还可以根据需要通过加载力矩来测试舵机性能。这样可以达到缩短研制周期,节约研制经费,提高可靠性和成功率的目的。另外,随着第三代稀土永磁材料钕铁硼难兄瞥晒凸惴河τ谩电子技术的飞速发展和新型电力电子器件的应用、各种嵌入式控制芯片性能不断的提高、数字化交流伺服运动控制系统的兴起等等,这使得研究高性能电动伺服加载系统成为可能。本课题的目的是要开发一个以舵机为加载对象的多通道电动加载试验平台,要能在实验室半实物条件下模拟飞行器飞行时舵机受到的真实风阻,根据舵机控制器实时发来的力矩给定值,加载系统能实时精确地加载到舵机的舵面上,同时根据传感器的返回信号计算出力矩、角速度等值以做为下一时刻控制的依据,并将数值上传到上位机记录下来,为舵机的研制以及舵机性能的测试提供重要依敏度及高可靠性,作为飞行控制系统的重要组成部分之一,舵机的静、动态特性等先进飞行器中褥到越来越广泛的应用。西北工业大学硕士学位论文
。本课题的研究有利于提高舵机的性能和研制效率,也将会促进我国航空航天事业的发展。国内外加载系统的发展主要经历了机械式和电液式两个阶段,电动加载是一个新的发展方向。首先出现的飞行器负载模拟器是机械式的负载模拟器,随后在七十年代初,日本学者池谷光荣建立了电液伺服负载模拟器,之后世界上许多国家都研制出了用于模拟飞行器舵面所受空气动力的力矩负载模拟器。提高负载模拟器的频宽以及消除由于对象运动而产生的干扰力矩一直是近一时期中外有关科技人员的主要科研课